ВИДЕОКАМЕРЫ И ДИСПЛЕИ

Существуют два вида видеокамер — электронно-лучевые и CCD-камеры. Первые использовались в первый период развития телевидения. В настоящее время наряду с ними применяют новейшие разработки. В CCD-камере наблюдаемая сцена фокусируется с помощью линз на матрицу из фоточувствительных устройств. Каждое из них формирует фрагмент изображения (пиксель) и преобразует его в электрический заряд, величина которого зависит от параметров световой волны, падающей на этот элемент. Чтобы получить выходной сигнал с матрицы, заряд каждого элемента «связывается» с рядом расположенным элементом по цепочке. Когда считывание всех пикселей закончится, формируется электрический сигнал с колебанием напряжения.

Этот процесс повторяется 25 раз в секунду (европейский стандарт) или 30 раз в секунду (американский стандарт). Результатом этой технологии является аналоговый сигнал, называемый видеосигналом. Затем он усиливается видеоусилителем и поступает на выход.

В электронно-лучевой видеокамере изображение фокусируется на фотоэлектрическую сетку внутри стеклянной вакуумной трубки. Поток электронов (луч), вылетающий из нагретого катода, сканирует это изображение пиксель за пикселем.

Так как заряд каждого пикселя разный, то на аноде снимается ток различного значения, соответствующий изображению. Этот ток, проходя по резистору, формирует аналоговый видеосигнал.

Цветные видеокамеры любого типа используют либо три монохромные камеры с фильтрами на три базовых цвета, либо одну фоточувствительную матрицу, каждый пиксель которой считывается тремя элементами, настроенными на три базовых цвета. Базовыми цветами являются красный, зеленый и синий. Цветной видеосигнал на выходе камеры формируется из трех составляющих (по каждому цвету).

Видеосигнал можно записать на носитель или передать на приемник видеосигнала (телевизор). Современные видеокамеры преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой, а затем записывают или передают его. При считывании или приеме цифрового видеосигнала сначала происходит обратное преобразование из цифрового в аналоговый сигнал.

Дисплеи, которые мы видим каждый день (телевизор, компьютер), бывают двух видов: электронно-лучевые и жидкокристаллические (LCD). Первые состоят из вакуумной стеклянной трубки с экраном и тремя электронными пушками. Разогретые катоды эмитируют потоки электронов, которые отклоняются построчно сверху вниз, при этом сканируют экран синхронно с видеокамерой. Внутренняя сторона экрана покрыта люминофором, который излучает свет при бомбардировке его электронным потоком. Причем нанесены три вида люминоформа, которые излучают свет красного, зеленого и синего цвета. Перфорированная маска, расположенная перед экраном, позволяет каждому электронному лучу попадать на люминоформ только одного цвета. В результате смешения базовых цветов на экране воспроизводится вся палитра видимых цветов, а синхронная работа электронных лучей дисплея с камерой позволяет получить идентичную «картинку». Жидкокристаллические дисплеи гораздо компактнее электронно-лучевых. Дисплей представляет собой матрицу из LCD-пикселей, причем в цветных дисплеях каждый пиксель — это три пикселя базовых цветов.

Задание 1.3

Назовите преимущества и недостатки электронно-лучевой видеокамеры по сравнению с CCD-камерой.

Назовите преимущества и недостатки электронно-лучевого дисплея по сравнению с LCD-дисплеем.